20 мая начнет действовать новая редакция определений основных единиц системы СИ. В ней изменились определения килограмма, ампера, кельвина и моля, которые теперь привязаны к фундаментальным физическим константам — постоянной Планка, элементарному электрическому заряду, постоянной Больцмана и постоянной Авогадро.

Международная система единиц (СИ) впервые принята в 1960 году. Часть основных единиц была привязана к эталонным объектам, искусственно созданным человеком. До последнего времени существовал Международный прототип килограмма — платино-иридиевый цилиндр, хранящийся в Международном бюро мер и весов в Париже. Искусственно созданный прототип мог быть утрачен при стихийном бедствии или испорчен без возможности восстановления. Кроме этого, за 100 лет сличений прототипа с его копиями появилось постепенно увеличивающееся расхождение на 50 мкг.

В XX веке метрологи начали постепенно привязывать определения основных единиц: секунды, метра, килограмма, ампера, кельвина, моля и канделы к природным объектам и фундаментальным константам. 16 ноября 2018 года была принята новая поправка к системе, в которой изменилось определение килограмма, ампера, кельвина и моля. 20 мая это решение вступает в силу, так что все основные единицы будут определяться через значение постоянной Планка, элементарный электрический заряд, постоянную Больцмана, постоянную Авогадро и период излучения, соответствующий переходу между сверхтонкими уровнями атома цезия-133.

13 мая в МФТИ прошла конференция «Новая международная система единиц СИ», организованная Физтех-школой электроники, фотоники и молекулярной физики (ФЭФМ). С вводным докладом об истории систем единиц и переопределении килограмма выступил Сергей Голубев, заместитель руководителя Росстандарта. Ведущие специалисты Всероссийского научно-исследовательского института оптико-физических измерений (ВНИИОФИ) и Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН рассказали об особенностях новых определений, а также экспериментальных исследованиях, сопутствовавших их проработке.

«Особенностью нового определения системы единиц СИ является отсутствие каких-либо ограничений на конкретный экспериментальный способ их воспроизведения, — сказал директор ВНИИОФИ Андрей Батурин, — это позволяет на практике применять любой способ построения эталонов, который, опираясь на принятые значения фундаментальных констант, воспроизводит единицу с требуемой потребителю точностью, поэтому с развитием науки и техники удовлетворение потребности в высокой точности измерений, особенно в области сверхмалых или сверхбольших значений величин, не потребует пересмотра базовых определений».

После конференции состоялся круглый стол «Реформа системы СИ и единицы измерения в школе», посвященный использованию в школьном образовании актуальных знаний и современных достижений науки и техники, в частности, в области развития международной системы единиц СИ. Также было анонсировано учебно-методическое пособие «Размерность и подобие», подготовленное доцентом кафедры теоретической физики МФТИ Михаилом Ивановым. В пособии изложены общие принципы построения систем единиц и на доступном для старшеклассников и студентов уровне описаны новые определения международной системы единиц СИ.

«Выбор МФТИ в качестве места проведения данного мероприятия неслучаен, — отметил директор ФЭФМ МФТИ член-корреспондент РАН Виктор Иванов. — Последние изменения в метрологии связаны с применением достижений квантовой физики и потребностями перспективных технологий, а Физтех и создавался именно для развития высокотехнологичных отраслей науки и техники на основе фундаментальных академических знаний. Кроме того, МФТИ активно сотрудничает с научными институтами Росстандарта, и в нашей Физтех-школе уже более 10 лет успешно работает кафедра нанометрологии и наноматериалов. Мы уверены, что данная конференция особенно полезна для изучающих физику студентов и преподавателей физики, использующих новые знания в образовательном процессе. Ведь о введении новой международной системы единиц СИ и связанных с этим физических соотношений и инструментов в учебниках физики пока не написано».